CN117232900A - 一种水利工程用的水质检测取样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水体取样技术领域，具体涉及一种水利工程用的水质检测取样装置，包括壳体和取样桶；取样桶可上下滑动地安装于壳体内，并与壳体侧壁滑动密封；壳体进入水中后，取样桶在其上方的水压作用下相对于壳体向下移动；壳体侧壁上开设有进水口，取样桶侧壁上开设有取样口。取样桶在水压下相对于壳体向下移动至取样深度时，取样口能够与进水口配合，实现自动进水取样；且通过设置弹子与凹槽配合，阻碍取样桶相对于壳体向下移动。在取样桶内水样增加至预设程度时，取样桶的重力克服弹子与凹槽配合的阻力而向下移动，由于弹子对取样桶的阻力瞬间减小，取样桶在自身重力作用下向下移动时产生抖动，可以提醒操作人员取样桶已取够水样。
Description
技术领域
本发明涉及水体取样技术领域，具体涉及一种水利工程用的水质检测取样装置。
背景技术
水利工程包括对河流、湖泊、地下水等水资源的调查与评价，确定水资源的数量、质量、分布和变化情况，水质取样是评估水体质量和保护水资源的重要步骤。在取样时需要选择有代表性的水域位置，在不同深度分层取样。现有技术中，通常需要将取样装置下放到水中不同的深度处进行取样，在取样装置到达预定深度后，通过电磁阀等电子元器件的启闭控制水样的进出，但是电子元器件在潮湿的环境中容易损坏，维护成本较高。为解决这一问题，授权公告号为CN115855581B的发明专利公开了一种饮用水水源地水质监测分层取样装置，利用不同深度水压的不同控制不同采样口的开闭，但是该装置在使用中存在如下问题：人员在水面上操作时，并不能准确感知取样是否完成，若没有取满就进行下一次取样，会导致上一组取样的浮板还未升起，即还未将上一组取样槽封闭就继续下一次取样，会使得取样水发生混合。
发明内容
本发明提供一种水利工程用的水质检测取样装置，以解决现有技术中操作人员在不使用电子元器件时无法确定取样是否完成的问题。
本发明的一种水利工程用的水质检测取样装置采用如下技术方案：
一种水利工程用的水质检测取样装置，包括壳体和取样桶；壳体上端开口，且下端设置有促使壳体竖直进入水中的铅锤；取样桶可上下滑动地安装于壳体内，并与壳体侧壁滑动密封，初始状态下，取样桶的重力与壳体内气体被压缩的支撑力平衡；壳体进入水中后，取样桶在其上方的水压作用下相对于壳体向下移动；壳体侧壁上开设有进水口，取样桶侧壁上开设有取样口；取样桶上固定安装有传动轴，传动轴上转动安装有传动轮，传动轮在取样桶相对于壳体向下移动时转动；传动轴上设置有弹子，弹子与传动轴通过第一弹性件连接，传动轮内圈设置有与弹子配合的凹槽；取样桶移动至取样口与进水口重合时，水从取样口和进水口进入取样桶内，同时，传动轮转动至弹子与凹槽配合，阻碍取样桶相对于壳体向下移动；至取样桶内水样增加至预设程度，取样桶的重力克服弹子与凹槽配合的阻力而向下移动，至弹子与凹槽脱离配合，取样桶在自身重力作用下向下抖动，提醒操作人员取样桶已取够水样。
进一步地，壳体侧壁安装有竖直延伸的齿条，传动轮为齿轮，且传动轮与齿条啮合。
进一步地，取样桶内设置有多个相互独立的取水腔，多个取水腔沿竖直方向依次分布，取样口有多个，每个取样口与一个取水腔连通；且取样桶从一个取样口与进水口重合移动至下一个取样口与进水口重合的过程中，传动轮转动一整圈。
进一步地，一种水利工程用的水质检测取样装置还包括调节组件，调节组件用于调节初始状态下取样桶在壳体内的高度。
进一步地，调节组件包括第一密封板、调节板和连接杆，第一密封板与壳体内壁滑动密封，调节板位于第一密封板下方，并与壳体内壁螺纹配合；连接杆一端与调节板连接，另一端与第一密封板转动密封连接；调节板转动时通过连接杆带动第一密封板上下移动。
进一步地，一种水利工程用的水质检测取样装置还包括挡止组件，挡止组件在取样桶向下移动至预设位置时阻碍取样桶相对于壳体向上移动。
进一步地，挡止组件包括弹块和第二弹性件，弹块水平滑动安装于壳体内壁，并在第二弹性件的作用下伸出壳体的内壁或有伸出壳体内壁的趋势；弹块的上侧面为斜面，下侧面为平面，以允许取样桶相对于壳体向下移动，并在取样桶相对于壳体向下移动至预设位置时阻碍取样桶相对于壳体向上移动。
进一步地，取样桶上连接有传动杆和第二密封板，第二密封板位于取样桶上方，并与壳体内壁滑动密封；传动杆连接取样桶和第二密封板。
进一步地，传动杆或第二密封板上连接有绳索，取样桶在自身重力作用下向下抖动时通过绳索传递信号。
进一步地，铅锤为子弹头型，且可拆卸地安装于壳体下端。
本发明的有益效果是：本发明的水利工程用的水质检测取样装置的取样桶在水压下相对于壳体向下移动，可以通过计算提前确定取样桶的不同水位时在壳体内的位置，进而在取样桶到达取样深度时，使取样口能够与进水口配合，实现自动进水取样；且通过设置弹子与凹槽配合，阻碍取样桶相对于壳体向下移动，使得取样口与进水口保持重合，保证水样能顺利进入取样桶，避免取样桶内进水导致重量增加影响取样口与进水口处的进水。在取样桶内水样增加至预设程度时，取样桶的重力克服弹子与凹槽配合的阻力而向下移动，至弹子与凹槽脱离配合，由于弹子对取样桶的阻力瞬间减小，取样桶在自身重力作用下向下移动时产生抖动，可以提醒操作人员取样桶已取够水样，无需等待较长时间保证取样桶取足水样。另外，无需设置传感器等电子元件，结构简单，不易损坏，且只需将壳体送入指定深度即可完成取样，操作简单。
进一步地，通过设置调节组件调节初始状态下取样桶在壳体内的高度，进而改变取样桶的取样口与进水口重合时的水压，从而调节取样桶的取样深度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种水利工程用的水质检测取样装置的实施例的整体结构示意图；
图2为本发明的一种水利工程用的水质检测取样装置的实施例的整体结构的俯视图；
图3为图2中A-A向的剖切示意图；
图4为图2中B-B向的剖切示意图；
图5为图3中C处的放大示意图；
图6为本发明的一种水利工程用的水质检测取样装置的实施例的部分结构示意图；
图中：100、壳体；110、进水口；120、铅锤；130、齿条；140、提手；200、取样桶；210、取样口；220、传动轴；221、弹子；222、第一弹性件；230、传动轮；231、凹槽；240、传动杆；250、第二密封板；300、调节组件；310、第一密封板；320、调节板；330、连接杆；400、挡止组件；410、弹块；420、第二弹性件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的一种水利工程用的水质检测取样装置的实施例，如图1至图6所示，包括壳体100和取样桶200。
壳体100上端开口，且下端设置有促使壳体100竖直进入水中的铅锤120，铅锤120用于增加壳体100下端的重量，防止壳体100在水中产生翻转；壳体100上端还设置有便于抓握的提手140。
取样桶200可上下滑动地安装于壳体100内，并与壳体100侧壁滑动密封，初始状态下，取样桶200的重力与壳体100内气体被压缩的支撑力平衡；壳体100进入水中后，取样桶200在其上方的水压作用下相对于壳体100向下移动，壳体100在水中下沉的深度越大，取样桶200上方的水压越大，相对于壳体100向下移动的位移越大。
壳体100侧壁上开设有进水口110，取样桶200侧壁上开设有取样口210，初始状态下，取样桶200的取样口210位于进水口110上方，且取样桶200的侧壁封堵进水口110。
取样桶200上固定安装有传动轴220，传动轴220上转动安装有传动轮230，传动轮230在取样桶200相对于壳体100向下移动时转动；传动轴220上设置有弹子221，弹子221与传动轴220通过第一弹性件222连接，传动轮230内圈设置有与弹子221配合的凹槽231。
取样桶200移动至取样口210与进水口110重合时，水从取样口210和进水口110进入取样桶200内，同时，传动轮230转动至弹子221与凹槽231配合，阻碍取样桶200相对于壳体100向下移动，使得取样口210与进水口110保持重合，保证水样能顺利进入取样桶200，避免取样桶200内进水导致重量增加影响取样口210与进水口110的重合。至取样桶200内水样增加至预设程度，预设程度为取得足够的水样的程度，取样桶200的重力克服弹子221与凹槽231配合的阻力而向下移动，至弹子221与凹槽231脱离配合，由于弹子221对取样桶200的阻力瞬间减小，取样桶200在自身重力作用下向下移动时产生抖动，可以提醒操作人员取样桶200已取够水样；且取样桶200向下移动时使取样口210与进水口110错开，取样桶200的侧壁再次封堵进水口110。
取样桶200在水压下相对于壳体100向下移动，可以通过计算提前确定取样桶200的不同水位时在壳体100内的位置，进而在取样桶200到达取样深度时，使取样口210能够与进水口110配合，实现自动进水取样；且通过设置弹子221与凹槽231配合，阻碍取样桶200相对于壳体100向下移动，使得取样口210与进水口110保持重合，保证水样能顺利进入取样桶200，避免取样桶200内进水导致重量增加影响取样口210与进水口110处的进水。在取样桶200内水样增加至预设程度时，取样桶200的重力克服弹子221与凹槽231配合的阻力而向下移动，至弹子221与凹槽231脱离配合，由于弹子221对取样桶200的阻力瞬间减小，取样桶200在自身重力作用下向下移动时产生抖动，可以提醒操作人员取样桶200已取够水样，无需等待较长时间保证取样桶200取足水样。另外，无需设置传感器等电子元件，结构简单，不易损坏，且只需将壳体100送入指定深度即可完成取样，操作简单。
在本实施例中，壳体100侧壁安装有竖直延伸的齿条130，传动轮230为齿轮，且传动轮230与齿条130啮合，取样桶200相对于壳体100上下移动时，传动轮230在与齿条130的啮合作用下转动，弹子221与凹槽231配合时，传动轴220阻碍传动轮230转动，进而阻碍取样桶200相对于壳体100向下移动。
在本实施例中，取样桶200内设置有多个相互独立的取水腔，多个取水腔沿竖直方向依次分布，取样口210有多个，每个取样口210与一个取水腔连通；且取样桶200从一个取样口210与进水口110重合移动至下一个取样口210与进水口110重合的过程中，传动轮230转动一整圈，进而在每个取样口210与进水口110重合时，弹子221均能刚好与凹槽231配合。
在本实施例中，一种水利工程用的水质检测取样装置还包括调节组件300，调节组件300用于调节初始状态下取样桶200在壳体100内的高度，进而改变取样桶200的取样口210与进水口110重合时的水压，从而调节取样桶200的取样深度。具体地，初始状态下取样桶200在壳体100内的高度越高，则取样桶200需要更大的水压才能向下移动至取样口210与进水口110重合，壳体100需要下沉到更深的位置才能使取样桶200进行取样。
进一步地，调节组件300包括第一密封板310、调节板320和连接杆330，第一密封板310与壳体100内壁滑动密封，调节板320位于第一密封板310下方，并与壳体100内壁螺纹配合；连接杆330一端与调节板320连接，另一端与第一密封板310转动密封连接；调节板320转动时通过连接杆330带动第一密封板310上下移动。第一密封板310越靠上，取样桶200初始状态下在壳体100内的高度越高，取样深度越深。
在本实施例中，一种水利工程用的水质检测取样装置还包括挡止组件400，挡止组件400在取样桶200向下移动至预设位置时阻碍取样桶200相对于壳体100向上移动；其中，预设位置为取样桶200完成取样后所在的位置，避免壳体100向上提起时水压减小，导致取样桶200在气体恢复体积作用下相对于壳体100向上移动，造成取样桶200内水样从进水口110流出。
进一步地，挡止组件400包括弹块410和第二弹性件420，弹块410水平滑动安装于壳体100内壁，并在第二弹性件420的作用下伸出壳体100的内壁或有伸出壳体100内壁的趋势；弹块410的上侧面为斜面，下侧面为平面，以允许取样桶200相对于壳体100向下移动，并在取样桶200相对于壳体100向下移动至预设位置时阻碍取样桶200相对于壳体100向上移动。具体地，壳体100内壁开设有滑移槽，弹块410水平滑动安装于滑移槽，第二弹性件420为弹簧，两端分别连接弹块410和滑移槽底部；取样桶200相对于壳体100向下移动时，取样桶200顶推弹块410的斜面使其收回滑移槽内，取样桶200移动至预设位置时，弹块410在第二弹性件420的作用下伸出，弹块410的下侧面阻碍取样桶200向上移动。其中，弹块410由可被磁铁吸附的金属材料制成，通过在壳体100外放上磁铁，可将弹块410吸回滑移槽内，从而便于取样桶200的安装或拆卸。
在本实施例中，取样桶200上连接有传动杆240和第二密封板250，第二密封板250位于取样桶200上方，并与壳体100内壁滑动密封；传动杆240连接取样桶200和第二密封板250。取样桶200通过第二密封板250与壳体100内壁滑动密封，取样桶200侧壁封堵进水口110时，第一密封板310、第二密封板250与壳体100内壁构成密封腔室，取样桶200在自身重力作用下挤压密封腔室内的气体，直至取样桶200的重力与密封腔室内气体的支撑力平衡。
在本实施例中，传动杆240或第二密封板250上连接有绳索，取样桶200在自身重力作用下向下抖动时通过绳索传递信号。
在本实施例中，铅锤120为子弹头型，且可拆卸地安装于壳体100下端；具体地，铅锤120与壳体100通过螺纹配合或通过螺栓组件连接。
本发明的一种水利工程用的水质检测取样装置在使用之前，先用磁铁将弹块410吸回滑移槽内，再将取样桶200和调节组件300依次从下往上装入壳体100，调节第一密封板310的位置后，将铅锤120装在壳体100的下端。初始状态下，取样桶200的重力与壳体100内气体的支撑力平衡，将壳体100呈竖直状态下放至水中，随着壳体100在水中向下移动，取样桶200在水压作用下相对于壳体100向下移动，并使传动轮230在与齿条130的啮合下转动。至壳体100到达第一个取样位置，取样桶200在水压作用下移动至第一个取水腔的取样口210与进水口110重合，同时，传动轮230转动至弹子221与凹槽231配合，停止下方壳体100，水样从进水口110和取样口210进入第一个取水腔；由于弹子221与凹槽231配合，使得传动轴220阻碍传动轮230转动，进而阻碍取样桶200相对于壳体100向下移动，使得取样口210与进水口110保持重合，保证水样能顺利进入取样桶200，避免取样桶200内进水导致重量增加影响取样口210与进水口110处的进水。至第一个取水腔内的水样增加至预设程度，取样桶200的重力克服弹子221与凹槽231配合的阻力而向下移动，至弹子221与凹槽231脱离配合，由于弹子221对取样桶200的阻力瞬间减小，取样桶200在自身重力作用下快速向下移动一定距离，进而产生抖动并通过绳索传递信号提醒操作人员第一个取水腔已取够水样；且取样桶200快速向下移动时使进水口110与第一个取水腔的取样口210错开，避免壳体100移动时造成样本。操作人员接收到绳索传递的信号后继续下放壳体100至下一个取样位置，取样桶200在水压作用下移动至下一个取水腔的取样口210与进水口110重合，进行第二次取样，至接收到绳索传递的信号后再继续下放壳体100，直至所有的取水腔均取够水样。取样桶200取样完成后，向下移动至预设位置，被弹块410阻碍向上移动。之后可向上取出壳体100，取样桶200在弹块410的阻碍下不会相对于壳体100向上移动，壳体100取出后，将铅锤120和调节组件300依次拆下，并将取样桶200从壳体100下端拆出，取出取水腔内的水样后，再依次将取样桶200、调节组件300和铅锤120从壳体100下端装入即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种水利工程用的水质检测取样装置，其特征在于：包括壳体和取样桶；
壳体上端开口，且下端设置有促使壳体竖直进入水中的铅锤；
取样桶可上下滑动地安装于壳体内，并与壳体侧壁滑动密封，初始状态下，取样桶的重力与壳体内气体被压缩的支撑力平衡；壳体进入水中后，取样桶在其上方的水压作用下相对于壳体向下移动；
壳体侧壁上开设有进水口，取样桶侧壁上开设有取样口；
取样桶上固定安装有传动轴，传动轴上转动安装有传动轮，传动轮在取样桶相对于壳体向下移动时转动；传动轴上设置有弹子，弹子与传动轴通过第一弹性件连接，传动轮内圈设置有与弹子配合的凹槽；
取样桶移动至取样口与进水口重合时，水从取样口和进水口进入取样桶内，同时，传动轮转动至弹子与凹槽配合，阻碍取样桶相对于壳体向下移动；至取样桶内水样增加至预设程度，取样桶的重力克服弹子与凹槽配合的阻力而向下移动，至弹子与凹槽脱离配合，取样桶在自身重力作用下向下抖动，提醒操作人员取样桶已取够水样。
2.根据权利要求1所述的一种水利工程用的水质检测取样装置，其特征在于：壳体侧壁安装有竖直延伸的齿条，传动轮为齿轮，且传动轮与齿条啮合。
3.根据权利要求1所述的一种水利工程用的水质检测取样装置，其特征在于：取样桶内设置有多个相互独立的取水腔，多个取水腔沿竖直方向依次分布，取样口有多个，每个取样口与一个取水腔连通；且取样桶从一个取样口与进水口重合移动至下一个取样口与进水口重合的过程中，传动轮转动一整圈。
4.根据权利要求1所述的一种水利工程用的水质检测取样装置，其特征在于：还包括调节组件，调节组件用于调节初始状态下取样桶在壳体内的高度。
5.根据权利要求4所述的一种水利工程用的水质检测取样装置，其特征在于：调节组件包括第一密封板、调节板和连接杆，第一密封板与壳体内壁滑动密封，调节板位于第一密封板下方，并与壳体内壁螺纹配合；连接杆一端与调节板连接，另一端与第一密封板转动密封连接；调节板转动时通过连接杆带动第一密封板上下移动。
6.根据权利要求1所述的一种水利工程用的水质检测取样装置，其特征在于：还包括挡止组件，挡止组件在取样桶向下移动至预设位置时阻碍取样桶相对于壳体向上移动。
7.根据权利要求6所述的一种水利工程用的水质检测取样装置，其特征在于：挡止组件包括弹块和第二弹性件，弹块水平滑动安装于壳体内壁，并在第二弹性件的作用下伸出壳体的内壁或有伸出壳体内壁的趋势；弹块的上侧面为斜面，下侧面为平面，以允许取样桶相对于壳体向下移动，并在取样桶相对于壳体向下移动至预设位置时阻碍取样桶相对于壳体向上移动。
8.根据权利要求1所述的一种水利工程用的水质检测取样装置，其特征在于：取样桶上连接有传动杆和第二密封板，第二密封板位于取样桶上方，并与壳体内壁滑动密封；传动杆连接取样桶和第二密封板。
9.根据权利要求8所述的一种水利工程用的水质检测取样装置，其特征在于：传动杆或第二密封板上连接有绳索，取样桶在自身重力作用下向下抖动时通过绳索传递信号。
10.根据权利要求1所述的一种水利工程用的水质检测取样装置，其特征在于：铅锤为子弹头型，且可拆卸地安装于壳体下端。
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